DE4115026A1 - Kurzfarbwerk fuer bogenoffset oder rollenoffset - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kurzfarbwerk für Bogenoffset oder Rollenoffset nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei derartigen bekannten Kurzfarbwerken erfolgt die Dosierung der Farbe mittels einer starren Rakel und einer Rasterwalze, an deren Stegen zwischen Näpfchen die Rakel anliegt. Die von der Rasterwalze auf die Farbübertragwalze eingespeiste Farb­ menge wird von dem Volumen der Näpfchen der Rasterwalze bestimmt und ist somit fest vorgegeben. Damit soll ein gleich­ mäßiger dünner Farbfilm über die Breite bzw. in Axialrichtung der Farbübertragwalze erreicht werden. - Nachteilig ist dabei aber, daß sich die Farbmenge weder insgesamt noch zonenweise ohne weiteres korrigieren läßt, insbesondere ist eine Feinab­ stimmung der Farbgebung für qualitativ hochwertige Drucksachen nicht möglich. Eine geänderte Farbabstimmung erfordert den Einsatz einer anderen Rasterwalze mit einem der Farbmenge entsprechenden Näpfchenvolumen. Eine zonenweise Variierung der Farbmenge über der Breite der die Farbe aufnehmenden Rasterwalze bzw. der anliegenden Farbübertragwalze ist damit nicht möglich. Die obigen Einschränkungen haben bisher den Einsatz von Kurzfarbwerken zur Herstellung qualitativ hoch­ wertiger Druckerzeugnisse verhindert.

Bei anderen zum Stand der Technik gehörenden Farbwerken für Bogendruckmaschinen, bei denen die Farbe über ein Walzensystem zur Druckform gelangt, ist ein Duktor mit glatter Oberfläche vorgesehen, welcher die Farbe einem Farbkasten entnimmt. Ein federndes Farbmesser streicht dabei die überschüssige Farbe von dem Duktor ab. Die Stärke der Farbgebung kann durch Zonenschrauben an dem Farbmesser eingestellt werden, an dem sich eine Einteilung befindet, die mit Druckzonen am Auslage­ tisch übereinstimmt (Kollecker und Dr. Matuschke "Der moderne Druck", Hamburg, 1956). - Die Stärke der Farbgebung durch das federnde Farbmesser ist jedoch nur schwierig und zeitraubend manuell mittels der Zonenschrauben einzustellen. Dieses Farbwerk eignet sich, abgesehen von dem komplizierten Aufbau, daher nicht zur fortlaufenden Korrektur der Farbgebung, insbesondere mit dem Ziel einer Konstanthaltung über die Breite des Duktors oder zu einer raschen gezielten Variation der Farbgebung in den einzelnen Zonen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kurzfarbwerk für Bogenoffset oder Rollenoffset der eingangs genannten Gattung zu schaffen, welches einen dünnen, zeitlich konstanten und über die Breite definierten, insbesondere gleichmäßigen Farbfilm mit rascher Korrekturmöglichkeit erzeugt. Damit soll ein Kurzfarbwerk auch für die Herstellung hochwertiger Drucke ausreichen.

Diese Aufgabe wird durch die in dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebene Erfindung gelöst.

Damit wird selbständig und rasch der für ein Kurzfarbwerk nötige dünne konstante und in Axialrichtung gleichmäßige Farb­ film erzeugt, wobei die Möglichkeit zu raschen und einfachen Korrektureingriffen besteht, indem ein Sollwert an einem Sollwerteingang des elektronischen Reglers verstellt wird. Der dünne gleichmäßige Farbfilm wird dadurch aufrechterhalten, daß die Dicke der Farbschicht auf der die Farbe aufnehmenden Walze selbsttätig gemessen wird, und zwar an zur Aufrechter­ haltung der über die Breite gleichmäßigen Dicke des Farbfilms ausreichenden Anzahl Meßstellen oder Zonen. Mit der hierzu verwendeten Meßeinrichtung wird ein Istwertsignal erzeugt, welches in einen Istwerteingang des elektronischen Reglers eingespeist wird, in dem dieses Signal mit einem Sollwert­ signal verglichen wird. Je nach der gebildeten Regelabweichung wird die Antriebseinrichtung eines Stellglieds selbsttätig verstellt, welches das Dosierelement der Farbe nach Maßgabe der Regelabweichung selbsttätig nachreguliert. Die Farbgebung kann unkompliziert durch Einstellung des Sollwerts schnell und fein variiert werden. - Der Austausch einer (Raster-)Walze entfällt also hier in dem Kurzfarbwerk zur Änderung der Farbgebung.

Nach dem obigen Regelprinzip wird der gleichmäßige Farbauftrag über die gesamte Bogenbreite und die Möglichkeit eines zonen­ mäßig abgestuften Farbauftrags im einzelnen nach Anspruch 2 dadurch erzielt, daß mehrere Meßeinrichtungen die Farbschicht­ dicken in Zonen messen, die in Axialrichtung der die Farbe aufnehmenden Walze bzw. der Bogenbreite nebeneinanderliegen, und daß diese Meßeinrichtungen in je einem Regelkreis mit einer Antriebseinrichtung und mit einem Stellglied angeordnet sind, welches mit einem zonenweise wirksamen Dosierelement in Verbindung steht. - Damit ist es möglich, die Farbmenge über der Bogenbreite bzw. in Axialrichtung der die Farbe aufnehmen­ den Walze dadurch zu ändern, daß ein gemeinsamer neuer Soll­ wert in alle Regler eingespeist wird. Die Regler halten dann auch bei einer Änderung der gewünschten Farbmenge die Dicke des Farbfilms über der Breite bzw. in Axialrichtung der die Farbe aufnehmenden Walze konstant. Außerdem ist aber die Möglichkeit gegeben, in die einzelnen Regler voneinander abweichende Sollwerte für die verschiedenen Zonen einzugeben, womit die Möglichkeit einer einfachen und schnellen zonen­ weisen Korrektur der Farbgebung geschaffen ist. Insoweit werden die Vorteile des Tiefdrucks mit denen des Offsetdrucks verbunden.

Als die Farbe aufnehmende Walze ist gemäß Anspruch 3 ein mit der Farbübertragwalze mitlaufender glatter Duktor vorgesehen. In Verbindung mit diesem Duktor können an sich bekannte Dosierelemente zum kontrollierten Farbauftrag auf der Ober­ fläche des Duktors eingesetzt werden, soweit das Dosierelement zonenweise individuell einstellbar ist.

Nach Anspruch 4 kann als Dosierelement ein sich über mehrere Zonen erstreckendes flexibles Farbmesser vorgesehen sein, an dem an jeder Zone je ein Stellglied einer Antriebseinrichtung in einem Regelkreis angreift. Somit können die Stellglieder der Antriebseinrichtungen die Spaltöffnung zwischen dem Farbmesser und dem Duktor rasch und präzise so einstellen, daß entweder ein gleichmäßiger Farbfilm über alle Zonen oder aber ein wunschgemäß zonenweise abgestufter Farbfilm gebildet wird.

Statt eines über die Zonen durchgehenden flexiblen Farbmessers kann nach Anspruch 5 ein sich über mehrere Zonen erstreckendes Farbmesser eingesetzt werden, welches entsprechend den Zonen geschlitzt ist, wobei an je einem geschlitzten Abschnitt ein Stellglied einer Antriebseinrichtung angebracht ist. Die durch die Einschnitte gebildeten Abschnitte des Farbmessers an den einzelnen Zonen können so weitgehend unabhängig voneinander durch die Stellglieder selbsttätig eingestellt werden, um wiederum einen über die Gesamtbreite gleichmäßigen Farbfilm oder einen gezielt in einzelnen Zonen abgestuften Farbfilm zu bilden.

Zu dem gleichen Zweck kann nach Anspruch 6 als Dosierelement eine Anordnung in Zonen nebeneinanderliegender Schieber dienen, die durch je ein Stellglied einer Anriebseinrichtung in einem Regelkreis verschiebbar sind.

In einer weiteren Alternative ist das Dosierelement durch Exzenter(-Walzen) realisiert, an deren Achse je ein Stell­ glied einer Antriebseinrichtung in einem Regelkreis angreift. Die Farbgebung kann dabei zonenweise durch Einstellung je eines jeder Zone zugeordneten Exzenters selbsttätig geregelt werden.

Jede der die Dicke der Farbschicht an der die Farbe aufnehmen­ den Walze, insbesondere dem Duktor, messende Meßeinrichtung weist nach Anspruch 8 einen ersten Abstandssensor auf, welcher einen Abstand zu der Farbschichtoberfläche erfaßt. Die Meßein­ richtung steht mit einem zweiten Abstandssensor in Verbindung, der einen Abstand zu der die Farbe aufnehmenden Walzenober­ fläche abfühlt. In einem elektronischen Differenzbilder der Meßeinrichtung, der mit dem ersten Abstandssensor in Verbin­ dung steht, wird die Differenz zwischen dem Abstand der Farb­ schichtoberfläche und dem Abstand der die Farbe aufnehmenden Walzenmantelfläche gebildet. Damit können in vorteilhafter Weise Meßfehler bei der Messung der Farbfilmdicke vermieden werden, die sonst durch Rundlauffehler und Vibration der die Farbe aufnehmenden Walze, dem Duktor, entstehen können. Hierzu mißt der induktive Abstandssensor den Abstand zu der die Farbe aufnehmenden Walzenmantelfläche durch den Farbfilm auf der Walze hindurch.

Der ersten Oberflächenabstandssensor kann nach Anspruch 8 vorteilhaft mit einer lageempfindlichen Diode (position sensitive diode) realisiert sein, welche das von einer Laser­ diode ausgesendete über die Farbschicht reflektierte Licht erfaßt. Dieser Oberflächenabstandssensor arbeitet auch bei kleinen Oberflächenabstandsänderungen genau.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung mit neun Figuren beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine vereinfachte Darstellung eines Kurzfarbwerks für Rollenoffset,

Fig. 2 eine vereinfachte Darstellung des Kurzfarbwerks für Bogenoffset,

Fig. 3 eine schaubildliche detailliertere Darstellung des Kurzfarbwerks mit zonenweise zugeordneten Farbfilm­ dicken-Regelkreisen zur Regelung einer einheitlichen Farbfilmdicke,

Fig. 4 das Kurzfarbwerk gemäß Fig. 3, jedoch mit zonenweise unterschiedlicher Regelung der Farbschichtdicken,

Fig. 5-8 verschiedene Versionen der in das Kurzfarbwerk einge­ setzten Dosierelemente und

Fig. 9 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der die Farbschicht­ dicke in einer Zone messenden Meßeinrichtung als Bestandteil eines Farbschichtdicken-Regelkreises.

In Fig. 1 ist mit 1 eine Farbauftragwalze eines Kurzfarbwerks bezeichnet, mit der ein Duktor 2 mitläuft. An dem Duktor, der eine glatte Oberfläche aufweist, liegen ein Kammerrakel 3 sowie als Dosierelement ein Farbmesser 4 an. Das Farbmesser und die Kammerrakel dienen als Begrenzungen eines Farbzufuhr­ kanals, wobei die Kammerrakel auch den Farbrücklauf übernimmt.

Mit dem als Dosierelement wirkenden Farbmesser 4 ist die Öffnung eines Spalts 5 zu dem Duktor selbsttätig regelbar, der die Farbschichtdicke auf dem Duktor bestimmt.

Zur selbsttätigen raschen Regelung der Farbschichtdicke wird mit einer elektronischen Meßeinrichtung 6 in noch zu be­ schreibender Weise die effektive Dicke der Farbschicht auf dem Duktor gemessen und in ein Istwertsignal umgewandelt, welches in einen Istwerteingang 7 eines elektronischen Reglers 8 eingespeist wird. Ein Sollwertsignal, welches die gewünschte Farbschichtdicke auf dem Duktor repräsentiert, wird über einen Sollwerteingang 9 in den Regler eingegeben. Von einem Reglerausgang 10 wird eine elektrische Antriebseinrichtung mit einem das Farbmesser verstellenden Stellglied 11 verstellt. Die Antriebseinrichtung kann insbesondere ein Elektromotor sein, welcher über ein Getriebe als Stellglied auf das Farb­ messer einwirkt.

Unter Benutzung des in Fig. 1 beispielsweise dargestellten Prinzips werden erfindungsgemäß nach Fig. 3 mehrere Meßein­ richtungen 12-15 eingesetzt, welche über der Breite des Farbfilms bzw. in Axialrichtung des Duktors nebeneinander­ liegende Stellen des Farbfilms abtasten, um die Farbschicht­ dicke zonenweise zu messen und selbsttätig zu regeln. Hierzu ist für jede Zone einer der selbsttätigen elektronischen Regler 16-19 vorgesehen, der über je ein Stellglied 20-23 in einer Zone an das Farbmesser 4′ angreift. Da das Farbmesser flexibel ausgebildet ist, kann es in den einzelnen Zonen durch die Stellglieder individuell verstellt werden. Die Verstellung erfolgt in der Ausführungsform gemäß Fig. 3 nach Maßgabe eines in alle Regler 16-19 identisch eingespeisten Sollwerts so, daß die Farbschichtdicke über der Farbfilmbreite konstant gehalten wird. Der gemeinsame Sollwert wird über eine Leitung 24 eingespeist.

Es sei an dieser Stelle bemerkt, daß in sämtlichen Figuren der Zeichnung übereinstimmende Teile gleiche Bezugszeichen tragen.

In Fig. 4 ist die zonenweise selbsttätige Regelung der Farbfilmschichtdicken X, Y, Z, W unter Benutzung im wesentlichen der Struktur des Kurzfarbwerks gemäß Fig. 3 weiter verdeutlicht:

In der Ausführungsform gemäß Fig. 4 wird im Unterschied zu der Ausführungsform gemäß Fig. 3 nicht ein einheitlicher Sollwert der Farbschichtdicke über eine Leitung 24 in sämt­ liche Regler 16-19 eingespeist, sondern jeder Sollwertein­ gang 25, 26, 27, 28 eines der Regler 16-19 erhält einen individuellen Sollwert der Schichtdicke W, X, Y, Z. Dement­ sprechend wird mittels der Stellglieder 20-23 das flexible Farbmesser 4′ in den einzelnen Farbzonen unterschiedlich verstellt, damit die damit gebildeten Spaltöffnungen in den einzelnen Zonen Farbschichtdicken zulassen, deren Istwerte mit den Meßeinrichtungen 12-15 gemessen werden. Die Stell­ glieder 20-23 verstellen die einzelnen Abschnitte des Dosierelements 4′, bis die gemessenen Istwerte den in den Reglern 16-19 eingespeisten Sollwerten der Schichtdicken gleich sind. Damit ist eine rasche und exakte zonenweise Korrektur der Farbgebung realisiert.

Fig. 2 zeigt eine Einzeldarstellung eines erfindungsgemäßen Regelkreises in einer Anwendung für ein Kurzfarbwerk für Bogenoffset, ebenfalls wie in Fig. 1 in einem Querschnitt. Der mit einer Farbauftragwalze 29 laufende Duktor 30 mit glatter Oberfläche grenzt hier unmittelbar an einen Farbkasten 31. Die Dicke der von dem Duktor aufgenommenen Farbschicht wird mit einem Farbmesser 32 als Dosierelement selbsttätig eingeregelt. Hierzu wird die Farbschichtdicke mittels einer elektronischen Meßeinrichtung 33 gemessen, die einen Istwert an einen Eingang 34 eines elektronischen Reglers 35 abgibt, der einen Sollwert über einen Sollwerteingang 36 erhält. Ein Ausgang 37 des Reglers speist eine Antriebseinrichtung, die in Verbindung mit einem Stellglied 38 das Farbmesser 32 verstellt, bis das gemessene Istwertsignal 34 dem in den Regler eingegebenen Sollwert gleich geworden ist. Die Regelung der Farbschichtdicke über die Breite des Farbfilms bzw. auch individuell in mehreren Zonen erfolgt wiederum wie zu den Fig. 3 und 4 erläutert.

In den Fig. 5-8 sind an sich bekannte Dosierelemente zur Erzeugung eines kontrollierten Farbfilms auf dem Duktor 2 dargestellt. Gemäß Fig. 5 wird das geschlossene flexible Farb­ messer 4 verwendet, von dessen Einsatz in den Fig. 1-4 ausgegangen wurde. Die Angriffspunkte der Stellglieder sind in den Fig. 5 und 6 mit Punkten 39-41 angedeutet.

Ein Farbmesser 42, welches in Fig. 6 dargestellt ist, unter­ scheidet sich von dem Farbmesser 4 dadurch, daß es Schlitze 43-45 zwischen je zwei Abschnitten aufweist, die Farbzonen zugeordnet sind. Der äußerste Abschnitt des Farbmessers 42 grenzt, wie ersichtlich, nur an einen Schlitz. Infolge der geschlitzten Ausbildung des Farbmessers kann dieses insgesamt steifer als das flexible Farbmesser 4 sein.

Gemäß Fig. 7 dient als zonenweise wirksames Dosierelement eine Anordnung nebeneinanderliegender Schieber 46-48, die durch nicht dargestellte Stellglieder in Richtung von Pfeilen 49-51 selbsttätig eingestellt werden können.

In Fig. 8 ist als Dosierelement schließlich eine Exzenteran­ ordnung angedeutet, wobei die einzelnen Exzenter mit 52-55 bezeichnet sind. Die Exzenter werden durch die nicht gezeigten Stellelemente zur Kontrolle der Farbschichtdicke in den einzelnen Zonen, die den Exzentern zugeordnet sind, verdreht: siehe Pfeil 56.

In Fig. 9 ist schematisch die elektronische Meßeinrichtung 6 dargestellt, die in einem Meßkopf untergebracht ist, um an je einer Zone des Umfangs des Duktors 2 die effektive Farbschicht­ dicke zu messen. Hierzu enthält der elektronische Farbmesser einen ersten Abstandssensor 57, der mittels einer Laserdiode 58 und einer lageabhängigen Diode 59 (position sensitive diode) den Abstand zu der Oberfläche der Farbschicht mißt. In dem Meßkopf ist weiterhin ein zweiter Abstandssensor 60 untergebracht, der nach dem induktiven Prinzip den Abstand zu dem Umfang des Duktors aus ferromagnetischem Material mißt.

Die effektive Farbschichtdicke ergibt sich dann aus der Differenz der Abstände, die mit dem zweiten und dem ersten Abstandssensor gemessen werden. Die Differenz wird in einem Differenzbildner 61 der elektronischen Meßeinrichtung erzeugt. Das Ausgangssignal der elektronischen Meßeinrichtung ist dann der in den jeweiligen Regelkreis eingespeiste Istwert der Farbschichtdicke.

Claims (10)

1. Kurzfarbwerk für Bogenoffset oder Rollenoffset, mit einem die Stärke der Farbgebung regulierenden Dosierelement an einer die Farbe aufnehmenden Walze, an der eine Farbüber­ tragwalze anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß das Dosierelement durch mindestens ein Stellglied (11) mit einer Antriebseinrichtung selbsttätig einstellbar ist, die in einem Regelkreis mit einem elektronischen Regler (8) und einer an einem Istwerteingang (7) des Reglers angeschlossenen elektronischen Meßeinrichtung (6) angeordnet ist, welche die Dicke der Farbschicht mindestens einer Zone auf der die Farbe aufnehmenden Walze mißt.

2. Kurzfarbwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere die Farbschichtdicken in Axialrichtung neben­ einanderliegenden Zonen messende Meßeinrichtungen (12-15) vorgesehen sind, die in je einem Regelkreis mit einer Antriebseinrichtung und einem Stellglied (20-23) ange­ ordnet sind, welches mit einem zonenweise wirksamen Dosierelement in Verbindung steht.

3. Kurzfarbwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Farbe aufnehmende Walze ein mit der Farbüber­ tragwalze mitlaufender glatter Duktor (2) ist.

4. Kurzfarbwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Dosierelement ein sich über mehrere Zonen er­ streckendes flexibles Farbmesser (4′) vorgesehen ist, an dem an jeder Zone je ein Stellglied (20-23) einer Antriebseinrichtung in einem Regelkreis angreift.

5. Kurzfarbwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein sich über mehrere Zonen erstreckendes Farbmesser (42) durch Schlitze (z. B. 43, 44) entsprechend den Zonen abschnittsweise unterteilt ist und daß je ein Stellglied einer Antriebseinrichtung an einem der Abschnitte ange­ bracht ist.

6. Kurzfarbwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Dosierelement eine Anordnung in Zonen nebenein­ anderliegender Schieber (46-48) dient, die durch je ein Stellglied einer Antriebseinrichtung in einem Regelkreis verschiebbar sind.

7. Kurzfarbwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Dosierelement durch Exzenter (52-55) realisiert ist, an deren Achse je ein Stellglied einer Antriebsein­ richtung in einem Regelkreis angreift.

8. Kurzfarbwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die Farbschichtdicke an der die Farbe aufnehmenden Walze messenden Meßeinrichtung (6) einen ersten Abstands­ sensor (57), welcher einen Abstand zu der Farbschichtober­ fläche erfaßt, sowie einen zweiten Abstandssensor (60) umfaßt, der einen Abstand zu der die Farbe aufnehmenden Walzenmantelfläche abfühlt, und daß in einem elektronischen Differenzbilder (61), der mit dem ersten Abstandssensor und dem zweiten Abstandssensor in Verbindung steht, die Differenz zwischen dem Abstand der Farbschichtoberfläche und dem Abstand der die Farbe aufnehmenden Walzenmantel­ fläche gebildet wird.

9. Kurzfarbwerk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Abstandssensor (57) eine lageempfindliche Diode (position sensitive diode 59) umfaßt, welche das von einer Laserdiode (58) ausgesendete, über die Farb­ schicht reflektierte Licht erfaßt.

10. Kurzfarbwerk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Abstandssensor (60) ein induktiver Sensor ist.